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INHALTE

Reluktanzmaschine

Kurzbeschreibung

Das Fachgebiet Mechatronik forscht an Reluktanzmaschinen. Dazu gehören drei wesentliche Bereiche: Die Leistungselektronik wird vor allem in Kooperation mit Partnern weiterentwickelt. Der Motorentwurf hat das Ziel neue Designs mit besseren Eigenschaften zu finden. Die Ansteuerung definiert die finale Performance der Reluktanzmaschine. Alle drei Bereiche werden interdisziplinär im Rahmen eines mechatronischen Entwurfs bearbeitet.

Stand der Forschung

Insgesamt sind Reluktanzmaschinen aktuell noch zu laut und haben oft eine hohe Drehmomentwelligkeit. Daher sind sie nur in Nischen eingesetzt, wo andere Antriebsprinzipien versagen. Die Reluktanzmaschine erlaubt die höchsten Einsatztemperaturen, da keine Dauermagnetmaterialien benötigt werden. Zusammen mit dem einfachen Aufbau ist sie auch für den low-cost-Bereich attraktiv.

Ziel und Lösungsansatz

Die Leistungselektronik ist die teuerste Komponente. Forschung und Entwicklung haben daher das Ziel, die Kosten durch den Einsatz neuer Technologien zu senken. Gleichzeitig soll die Leistungsfähigkeit zunehmen, um komplexere Ansteuerungen zu ermöglichen, z. B. sensorloser Betrieb.

Beim computergestützten Motorentwurf sollen die Rechenzeit reduziert und die Genauigkeit erhöht werden. Zum Einsatz kommen z. B. Netzwerkmethoden und FEM. Dabei finden vor allem magnetische und thermische Berechnungen statt. Besonders die Modellierung von Wirbelströmen ist aktueller Forschungsgegenstand.

Ausgehend vom geschalteten Reluktanzmotor (switched reluctance motor, SRM) wurde eine iterative Methode zur Optimierung der Ansteuerung erarbeitet. Dadurch kann eine Schwingungsanregung in Resonanz vermindert werden und die Maschine wird leiser. Alternative Kriterien sind Drehmomentwelligkeit oder Energieeffizienz.